炎症性腸疾患における新規粘膜関連細菌叢検出法を用いた腸粘膜炎症プロファイルの作成

• Project/Area Number: 20K07801
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52010:General internal medicine-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 中村 正直 名古屋大学, 医学部附属病院, 准教授 (60467321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本多 隆 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (10378052) ; 山村 健史 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (10709091) ; 川嶋 啓揮 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20378045) ; 藤城 光弘 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (70396745)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 潰瘍性大腸炎 / RNAシークエンス / 神経伝達物質 / 腸粘液 / 神経伝達因子 / クローン病 / 粘膜関連細菌叢 / フローサイトメトリー

Outline of Research at the Start

炎症性腸疾患の腸表面の粘膜関連細菌叢から粘膜固有層までの免疫増幅経路は同時に同部位で評価すべき事象である。同じ部位の内視鏡生検検体を用いて、A)粘膜関連細菌叢の最適検出法を見出したうえで採取、細菌16SrRNA次世代シークエンス解析を行う。B)生検組織のフローサイトメトリーによる免疫担当細胞とT細胞の分布解析、細胞内炎症性サイトカインの定量を行い、免疫応答をカテゴリー化する。C)粘膜内蛋白質量解析により、炎症反応のKeyとなる分子の量と種類につき網羅的に解析する。A)B)C)から得た結果を疾患活動性とリンクさせ、腸粘膜炎症プロファイルを作成する。

Outline of Annual Research Achievements

潰瘍性大腸炎(UC)患者から、大腸内視鏡検査中にブラシカテーテルと生検鉗子を用いて、寛解または活動性UCを示す部位の大腸から粘液および粘膜サンプルを採取した。活動部位と寛解部位の粘液サンプルから各因子のRNA発現量を比較した。更に有意にアップレギュレートされた神経ペプチドのRNAおよびタンパク質発現レベルについて解析した。
結果として、UCに関連する神経ペプチドのうち、前年の腸粘液RNAシークエンスの結果、ボルケーノプロットにより、寛解部では因子Xと因子Yの発現が有意に上昇し、炎症部では５因子の発現が有意に上昇していることがわかった。 粘液中の因子XのmRNAおよび蛋白発現レベルは、寛解部で有意に上昇した。逆に、炎症部位では粘膜中の因子X発現が増加していた。フローサイトメトリーにより、寛解部における因子X陽性細胞の蛍光強度は、粘膜よりも粘液で高かった。これらの再現性を調べるため、UC患者のモニタリング大腸内視鏡時に、直腸において同じ部位から腸粘液と生検組織を採取し、因子Xと因子Yの発現を解析したところ、因子Xについては再現性を示すことができたため、論文作成し投稿した。査読が為されて追加実験の必要があったため、更に寛解期におけるUC患者の大腸内視鏡時に大腸の各所から腸粘膜と腸粘液を採取し、フローサイトメトリー、mRNA発現量の解析を行い更なる詳細解析を遂行すると共に腸粘液と腸粘膜の間で起こっているUC発症に関わる現象についてサマリとなるシェーマを作成している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

論文投稿後、査読によりmRNA発現量の追加解析が必要となったため。

Strategy for Future Research Activity

最終年度と考え、mRNA発現量の追加解析を進める。研究計画の変更は無い。

Research Products

• [Journal Article] Preliminary Comparison of Endoscopic Brush and Net Catheters as the Sampling Tool to Analyze the Intestinal Mucus in the Rectum with Ulcerative Colitis Patients (2022)
  • Author(s): Nakamura M, Maeda K, Yamamoto K, Yamamura T, Sawada T, Ishikawa E, Kakushima N, Furukawa K, Iida T, Mizutani Y, Ishikawa T, Ohno E, Honda T, Ishigami M, Kawashima H.
  • Journal Title: Digestion Volume: 103 (3) Issue: 3 Pages: 232-243
  • DOI: 10.1159/000521929
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Gelsolin as a potential biomarker for endoscopic activity and mucosal healing in ulcerative colitis (2022)
  • Author(s): Keiko Maeda, Masanao Nakamura, Takeshi Yamamura, Tsunaki Sawada, Eri Ishikawa, Akina Oishi, Shuji Ikegami, Naomi Kakushima, Kazuhiro Furukawa, Tadashi Iida, Yasuyuki Mizutani, Takuya Ishikawa, Eizaburo Ohno, Takashi Honda, Masatoshi Ishigami and Hiroki Kawashima
  • Journal Title: Biomedicines Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microbiome, fibrosis and tumor networks in a non-alcoholic steatohepatitis model of a choline-deficient high-fat diet using diethylnitrosamine (2021)
  • Author(s): Yamamoto K, Honda T, Yokoyama Y, Ma L, Kato A, Ito T, Ishizu Y, Kuzuya T, Nakamura M, Kawashima H, Ishigami M, Tsuji M N, Fujishiro M.
  • Journal Title: Digestive and Liver Disease Volume: - Issue: 11 Pages: 00081-5
  • DOI: 10.1016/j.dld.2021.02.013
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The relationship between oral‐origin bacteria in the fecal microbiome and albumin?bilirubin grade in patients with hepatitis C (2020)
  • Author(s): Yamamoto Kenta、Honda Takashi、Ito Takanori、Ishizu Yoji、Kuzuya Teiji、Nakamura Masanao、Miyahara Ryoji、Kawashima Hiroki、Ishigami Masatoshi、Fujishiro Mitsuhiro
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology and Hepatology Volume: 36 Issue: 3 Pages: 790-799
  • DOI: 10.1111/jgh.15206
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Endoscopic Activity and Serum TNF-α Level at Baseline Are Associated With Clinical Response to Ustekinumab in Crohn’s Disease Patients (2020)
  • Author(s): Murate Kentaro、Maeda Keiko、Nakamura Masanao、Sugiyama Daisuke、Wada Hirotaka、Yamamura Takeshi、Sawada Tsunaki、Mizutani Yasuyuki、Ishikawa Takuya、Furukawa Kazuhiro、Ohno Eizaburo、Honda Takashi、Kawashima Hiroki、Miyahara Ryoji、Ishigami Masatoshi、Nishikawa Hiroyoshi、Fujishiro Mitsuhiro
  • Journal Title: Inflammatory Bowel Diseases Volume: 26 Issue: 11 Pages: 1669-1681
  • DOI: 10.1093/ibd/izaa086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glycoproteomic analysis identifies cryptdin-related sequence 1 as O-glycosylated protein modified with α1,2-fucose in the small intestine (2020)
  • Author(s): Hashiguchi Hiroki、Tsukamoto Yohei、Ogawa Mitsutaka、Tashima Yuko、Takeuchi Hideyuki、Nakamura Masanao、Kawashima Hiroki、Fujishiro Mitsuhiro、Okajima Tetsuya
  • Journal Title: Archives of Biochemistry and Biophysics Volume: 695 Pages: 108653-108653
  • DOI: 10.1016/j.abb.2020.108653
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 潰瘍性大腸炎患者における大腸腸粘液解析 (2023)
  • Author(s): 中村正直、村手健太郎、川嶋啓揮
  • Organizer: 第109回日本消化器病学会総会
• [Presentation] 大腸カプセル内視鏡を用いたクローン病全消化管観察の有用性 (2023)
  • Author(s): 山村健史、中村正直、澤田つな騎、川嶋啓揮
  • Organizer: 第16回日本カプセル内視鏡学会学術集会
• [Presentation] Gelsolinは潰瘍性大腸炎の内視鏡的活動性と粘膜治癒を反映するバイオマーカーとなる (2023)
  • Author(s): 前田啓子, 中村正直, 川嶋啓揮
  • Organizer: 第13回日本炎症性腸疾患学会学術集会
• [Presentation] 大腸カプセル内視鏡を用いたクローン病全消化管観察の試み (2021)
  • Author(s): 中村正直, 山村健史, 藤城光弘
  • Organizer: 第101回日本消化器内視鏡学会総会 シンポジウム
• [Presentation] クローン病の小腸狭窄に対するバルーン内視鏡下バルーン拡張術の治療成績 (2021)
  • Author(s): 池上脩二, 中村正直, 藤城光弘
  • Organizer: 第101回日本消化器内視鏡学会総会 パネルディスカッション
• [Presentation] 高齢者潰瘍性大腸炎治療指針の検証「当院における高齢発症潰瘍性大腸炎の臨床的特徴」 (2021)
  • Author(s): 澤田つな騎,中村正直,山村健史,前田啓子,水谷泰之,石川恵里,藤城光弘
  • Organizer: 第17回日本消化管学会総会学術集会 ワークショップ16
• [Presentation] IBD診療におけるカプセル内視鏡「クローン病の予後予測因子とカプセル内視鏡Lewis scoreの臨床的意義の検討」 (2021)
  • Author(s): 梶川豪,中村正直,山村健史,前田啓子,澤田つな騎,水谷泰之,石川恵里,橋口裕樹,村手健太郎,喜田裕一,濵崎元伸,江﨑正哉,山田健太朗,長谷川一成.鳥山和浩,池上脩二,藤城光弘
  • Organizer: 第14回日本カプセル内視鏡学会学術集会 ワークショップ4
• [Presentation] 大腸カプセル内視鏡の普及に向けた工夫「大腸カプセル内視鏡によるクローン病診断への応用に向けて」 (2021)
  • Author(s): 中村正直,山村健史,前田啓子,澤田つな騎,水谷泰之,石川恵里,角嶋直美,古川和宏,藤城光弘
  • Organizer: 第14回日本カプセル内視鏡学会学術集会 パネルディスカッション5
• [Presentation] クローン病における小腸大腸粘膜関連細菌叢の検討 (2020)
  • Author(s): 服部峻,中村正直,藤城光弘
  • Organizer: 第106回日本消化器病学会総会 ワークショップ12